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一、概述

  真三軸試驗(yàn)儀是由一個(gè)立方體的土樣，在周圍壓力即大主應(yīng)力、中主應(yīng)力、小主應(yīng)力作用下，通過(guò)各種傳感器（力傳感器、位移傳感器、反壓體變傳感器、孔隙壓力傳感器等），利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息采集，并根據(jù)相關(guān)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一種特殊的土工試驗(yàn)儀器。該儀器可在等向固結(jié)、K0 固結(jié)以及在不同的主應(yīng)力比的條件下進(jìn)行 UU、CU、CD 等真三軸試驗(yàn)。

        真三軸試驗(yàn)儀是在普通三軸的基礎(chǔ)上施加了不同主應(yīng)力方向上的荷載，同時(shí)分別獲得三個(gè)方向的應(yīng)變。在此情況下可以整理出三個(gè)方向的應(yīng)力應(yīng)變     關(guān)系和相應(yīng)的模量及強(qiáng)度指標(biāo)。

該設(shè)備可分為儀器（硬件）和軟件兩部分組成。

儀器部分

1. 主要技術(shù)指標(biāo)

• 試樣尺寸：70mm×70mm×120mm；
• 大主應(yīng)力s1 ：0~3.6Mpa；
• 中主應(yīng)力s2    ：0~1.2Mpa；
• 小主應(yīng)力s3  ：0~900kPa；
•  孔隙壓力 U：0~1Mpa；
• 反壓力sb ：0~1Mpa
• 位移：大主應(yīng)力方向 0~20mm，小主應(yīng)力方向 0~5mm 8) 體變DV ：0~250ml
• 加荷速率：0.0001~4.8mm/min（數(shù)控?zé)o級(jí)變速）
• 傳感器精度：系統(tǒng)誤差小于 0.3%-0.5%

組成部分

1. 真三軸壓力室：真三軸壓力室是試驗(yàn)的主要核心部分，它是由土樣、土樣底座、土樣帽、s2 的液壓腔、s3  方向的位移傳感器、以及包在土樣 外面的乳膠薄膜；壓力室外殼是由耐高壓的有機(jī)玻璃圓筒、鋁合金底座、頂蓋、傳壓活塞、活塞套、輸入中主應(yīng)力的液壓加載系統(tǒng)以及小主應(yīng)力加載裝置，在壓力室底部裝有孔隙壓力傳感器，同時(shí)安裝有各種位移計(jì)、主應(yīng)力、反壓力、固結(jié)排水、孔隙壓力等管道，以及各種傳感器電纜相關(guān)緊固件接口與閥門(mén)。
2. 軸向壓力加荷的控制系統(tǒng)：由步進(jìn)電機(jī)和計(jì)算機(jī)拖動(dòng)的一組變速機(jī)械裝置組成，通過(guò)精密的滾珠絲桿推進(jìn)加荷平臺(tái)向三軸壓力室施加軸向荷載，     可進(jìn)行開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制的應(yīng)力式和應(yīng)變式的三軸試驗(yàn)。該系統(tǒng)的加荷速率（0.0001~4.8 mm/min)是由步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、開(kāi)關(guān)電源、單片機(jī)控制系統(tǒng)的觸摸屏以及荷重傳感器等組成。
3. 中主應(yīng)力控制系統(tǒng)：該系統(tǒng)有一組獨(dú)立控制的液壓加載裝置。該裝置內(nèi)設(shè)有壓力傳感器用于閉環(huán)控制中主應(yīng)力的大小，并由單片機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，且通過(guò)流量控制的應(yīng)力式的液壓筒，連接在壓力室內(nèi)的水囊加壓裝置?？梢韵蛟嚰┘又兄鲬?yīng)力，并同時(shí)測(cè)定流量的體積變化，也可以計(jì)算出s2 方向的平均位移量。
4. 小主應(yīng)力控制裝置：該裝置可以氣壓控制也可以液壓控制。氣壓控制由一個(gè)進(jìn)口比例閥提供氣壓源。壓力范圍：0~900kPa 這種方法操作起來(lái)方便。
5. 反壓體變系統(tǒng)：反壓力施加主要是解決土樣的飽和問(wèn)題，當(dāng)然解決飽和的方法很多：有真空抽氣飽和、水頭飽和、反壓力飽和等方法。

   對(duì)于一般的粘性土滲透系數(shù)：大于 n*10-7cm/s 可以采用反壓力體變系統(tǒng)即液壓控制器，向土樣內(nèi)部一端施加反壓力，但土樣的另一端讓其排水，使土樣的氣泡在循環(huán)水的作用下排除同時(shí)可以測(cè)量體變。

1. 相關(guān)傳感器：相關(guān)傳感器主要是指荷重傳感器（軸壓傳感器）、孔壓傳感器、反壓傳感器、中主應(yīng)力傳感器已經(jīng) 4 只 LVDT 位移傳感器等。

   軸壓傳感器 1 個(gè)：用于測(cè)量大主應(yīng)力，裝在上橫梁下端；孔壓傳感器 1 個(gè)：一個(gè)裝在壓力室土樣底座下方，以測(cè)量土樣底座孔隙水壓力即 U 下，豎向位移由系統(tǒng)計(jì)算得出。